Nordlige tørveområder kan indeholde dobbelt så meget kulstof som tidligere antaget

Nordlige tørveområder kan indeholde dobbelt så meget kulstof, som videnskabsmænd tidligere har antaget, ifølge en undersøgelse offentliggjort i dag i Natur Geovidenskab . Resultaterne tyder på, at disse sumpede områder spiller en vigtigere rolle i klimaændringer og kulstofkredsløbet, end de typisk får æren for.

Tørveområder er fugtige, mosede landskaber bygget på lag af delvist henfaldne planter. Fordi plantestoffet ikke nedbrydes helt, tørv kan ende med at lagre store mængder kulstof i tusinder af år - meget længere end en typisk skov. Alligevel globale klimamodeller, som videnskabsmænd bruger til at forudsige klimaændringer og deres virkninger, sjældent står for det kulstof, som tørv og anden jord absorberer, gemme og frigive.

"Det kulstof, der er under jorden, er den mindst velforståede pulje af kulstof, " sagde hovedforfatter Jonathan Nichols, en associeret forskningsprofessor ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory. "Det er et stort spørgsmålstegn i mange globale klimamodeller." Forfining af disse målinger kunne gøre klimamodeller - og dermed klimaforudsigelser - mere nøjagtige. Det er, hvad Nichols og hans medforfatter Dorothy Peteet, en palæoklimatolog ved NASA Goddard Institute for Space Studies og adjungeret ved Lamont-Doherty, satte sig for at gøre.

Deres nye undersøgelse omfatter 4, 139 radiocarbonmålinger fra 645 tørveområder i Nordeuropa, Asien, og Nordamerika. Men hovednyheden ligger i, hvordan forskerne beregnede kulstoflagringen i tørvearealer.

"Før, det blev blot antaget, at alle tørveområder har akkumuleret kulstof med samme hastighed på samme tid gennem de sidste par tusinde år, hvilket er en frygtelig antagelse, " sagde Nichols. "Carbonakkumuleringshastigheden kan være meget forskellig fra et sted til et andet på det samme tidspunkt. Vores eget tidligere arbejde har vist dette, såvel som mange andres arbejde."

Problemet var, at der bare ikke var en god statistisk måde at redegøre for disse forskelle. Så Nichols og Peteet kom med en ny algoritme til at estimere den samlede mængde kulstof, der er lagret i de nordlige tørveområder. "Det giver os mulighed for ikke at skulle gøre denne antagelse, som vi alle ved er forkerte, " sagde Nichols.

Tidligere, videnskabsmænd tog simpelthen gennemsnittet af kulstofakkumuleringshastigheden målt i så mange tørveprøver, som de kunne finde, og ganget dette gennemsnit med det samlede tørveareal på den nordlige halvkugle. Denne strategi var forudindtaget, Nichols og Peteet påpeger, fordi der er mange færre prøver fra mindre undersøgte områder som Asien eller Øst- og Sydeuropa; dataene fra disse undersamplede områder blev effektivt vasket ud af den store mængde målinger fra Nordamerika og Europa.

Ved at antage, at tørveområder i forskellige dele af verden akkumulerer tørv med forskellige hastigheder, og ved at veje disse satser efter størrelsen af ​​regionen, den nye algoritme gjorde det muligt for forskerne at beregne, at nordlige tørveområder rummer 1,1 billioner tons kulstof. Det er en kolossal mængde kulstof - mere end mennesker hidtil har dumpet til atmosfæren ved afbrænding af fossile brændstoffer - og et stort spring fra det tidligere skøn på omkring 545 milliarder tons.

Nichols og Peteet fandt ud af, at efter den sidste istid, da tørvearealerne absorberede denne enorme mængde kulstof, niveauet af kulstof i atmosfæren forblev stabilt. Hvordan kunne det være, hvis tørveplanterne trak kulstof ud af luften under fotosyntesen og derefter aldrig frigav det? Forskerne formoder, at havet frigav mere kulstof i løbet af den tid, som kompenserede for det kulstof, der blev fjernet af de voksende tørvearealer.

"Et vigtigt næste skridt er at tilføje tørv til simuleringer af globalt klima, " sagde Nichols. "Jo mere vi forstår klimasystemet, jo bedre bliver vores modeller af det system."

Undersøgelsens resultater har også konsekvenser for at forudsige fremtidige kulstofemissioner fra tørveområder. "De dele af verden med tørv er også de dele, der opvarmes hurtigere end resten af ​​verden. Hvad sker der, når man varmer dem op? Vokser de hurtigere og binder mere kulstof, eller forfalder de hurtigere og frigiver mere?" spørger Nichols.

Generelt, han opdager, at tørveområder forfalder hurtigere og frigiver mere kulstof, efterhånden som planetens termostat stiger; klimaændringer forstyrrer naturlige nedbørsmønstre i tørveområder, som kan skubbe mos ud til fordel for planter som f.eks. Skær vokser og forfalder hurtigere, og deres rødder bringer ilt dybt ind i tørvelagene, tillader organisk materiale at nedbryde og frigive kulstof, der kan have været lagret der i årtusinder. Ud over, mennesker udvinder ofte tørvearealer og brænder tørven til brændsel eller bruger den i landbruget eller gartneriet. Alle disse processer omdanner tørvearealer fra absorbere af kulstof til emittere, sagde Nichols. "And because of the work we've done for this paper, we now know that there's a lot more carbon that can be released to the atmosphere than we thought, " han sagde.